Java怎么使用同步方法解決銀行取錢的安全問題

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具體如下：

一 點睛

與同步代碼塊對應，Java的多線程安全支持還提供了同步方法，同步方法就是使用synchronized關鍵字來修飾某個方法，則該方法稱為同步方法。對于synchronized修飾的實例方法（非static方法）而言，無須顯示指定同步監視器，同步方法的同步監視器是this，也就是調用該方法的對象。

通過使用同步方法可以非常方便地實現線程安全的類，線程安全的類具有如下特征。

該類的對象可以被多個線程安全地訪問。  每個線程調用該對象的任意方法之后都將得到正確的結果。  每個線程調用該對象的任意方法之后，該對象狀態依然保持合理狀態。

不可變類總是線程安全的，因為它的對象狀態不可改變；但可變對象需要額外的方法來保證其線程安全。

二 代碼

1 定義一個賬戶類

public class Account{   // 封裝賬戶編號、賬戶余額兩個成員變量   private String accountNo;   private double balance;   public Account(){}   // 構造器   public Account(String accountNo , double balance)   {      this.accountNo = accountNo;      this.balance = balance;   }   // accountNo的setter和getter方法   public void setAccountNo(String accountNo)   {      this.accountNo = accountNo;   }   public String getAccountNo()   {      return this.accountNo;   }   // 因此賬戶余額不允許隨便修改，所以只為balance提供getter方法，   public double getBalance()   {      return this.balance;   }   // 提供一個線程安全draw()方法來完成取錢操作   public synchronized void draw(double drawAmount)   {      // 賬戶余額大于取錢數目      if (balance >= drawAmount)      {        // 吐出鈔票        System.out.println(Thread.currentThread().getName()           + "取錢成功！吐出鈔票:" + drawAmount);        try        {           Thread.sleep(1);        }        catch (InterruptedException ex)        {           ex.printStackTrace();        }        // 修改余額        balance -= drawAmount;        System.out.println("\t余額為: " + balance);      }      else      {        System.out.println(Thread.currentThread().getName()           + "取錢失敗！余額不足！");      }   }   // 下面兩個方法根據accountNo來重寫hashCode()和equals()方法   public int hashCode()   {      return accountNo.hashCode();   }   public boolean equals(Object obj)   {      if(this == obj)        return true;      if (obj !=null        && obj.getClass() == Account.class)      {        Account target = (Account)obj;        return target.getAccountNo().equals(accountNo);      }      return false;   }}

2 定義一個取錢線程

public class DrawThread extends Thread{   // 模擬用戶賬戶   private Account account;   // 當前取錢線程所希望取的錢數   private double drawAmount;   public DrawThread(String name , Account account      , double drawAmount)   {      super(name);      this.account = account;      this.drawAmount = drawAmount;   }   // 當多條線程修改同一個共享數據時，將涉及數據安全問題。   public void run()   {      // 直接調用account對象的draw方法來執行取錢      // 同步方法的同步監視器是this，this代表調用draw()方法的對象。      // 也就是說：線程進入draw()方法之前，必須先對account對象的加鎖。      account.draw(drawAmount);   }}

3 測試主類

public class DrawTest{   public static void main(String[] args)   {      // 創建一個賬戶      Account acct = new Account("1234567" , 1000);      // 模擬兩個線程對同一個賬戶取錢      new DrawThread("甲" , acct , 800).start();      new DrawThread("乙" , acct , 800).start();   }}

三 運行結果

乙取錢成功！吐出鈔票:800.0 余額為: 200.0甲取錢失敗！余額不足！

四 說明

1 增加了代碼取錢的draw()方法，并使用了synchronized關鍵字修飾該方法，把該方法變成了同步方法，該同步方法的同步監視器是this,因此對于同一個Account賬戶而言，任意時刻只能有一個線程獲得對Account對象的鎖定，然后進入draw()方法執行取錢操作——這樣也可以保證多個線程并發取錢的線程安全。

2 可變類的線程安全是以減低程序的運行效率作為代價的，為了減少線程安全帶來的負面影響，程序可以采用如下策略：

不要對線程安全類的所有方法都進行同步，只對那些會改變競爭資源（競爭資源也就是共享資源）的方法進行同步。例如上面Account類中的accountNo實例變量就無須同步，所以程序只對draw()方法進行了同步控制。  如果可變類有兩種運行環境：單線程運行環境和多線程運行環境，則應該為該可變類提供兩種版本，即線程安全版本和線程不安全版本。在單線程環境中使用線程不安全版本以保證性能，在多線程中環境中使用線程安全版本。

3 JDK提供的StringBuilder和StringBuffer就是為了照顧單線程環境和多線程環境提供的類，在單線程環境中應該使用StringBuilder類來保證較好的性能，當需要保證多線程安全時，就應該使用StringBuffer。

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